为什么在钛蒸发过程中钨舟会破裂?

当您尝试蒸发钛蒸发材料时,您的钨舟可能会破裂。为什么会发生这种情况?材料的蒸发温度通常被认为是材料的平衡蒸气压为 1E-2 Torr 所需的温度。在该蒸气压下,“正常”几何形状系统中基板上的沉积速率是好的或高的。对于钛,该温度约为 1,750C。钛必须熔化并“润湿”舟皿或坩埚,以便进行有效蒸发。钛是液态的,在此温度下会迅速与耐火舟形成合金,从而破坏其电气和机械性能。最终结果是船开裂并分崩离析。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

还有其他解决方案吗?

热蒸发的第二种选择是使用带有高金属间化合物坩埚的屏蔽钽坩埚加热器。钛薄膜可以从金属间化合物坩埚中蒸发。然而,薄膜厚度可能被限制在 500 埃,并且可能需要在随后的每次运行中更换坩埚。金属间化合物坩埚由硼化钛(TiB2)和氮化硼(BN)组成。这种材料组合效果很好,因为该材料既润滑又导电。坩埚坚固且导电,但其润滑特性有助于防止材料溢出和坩埚破裂。安装加热器时必须非常小心,以免外护罩翘曲,这会导致加热器短路,导致焊接接头失效。加热器应在触点之间居中,使用加热器/坩埚装置涉及通过跨界面(加热器-坩埚外部和坩埚内部-蒸发表面)的热辐射以及通过坩埚和蒸发物的传导性进行热传递。为了使钛达到适当的蒸发温度,加热器和坩埚的温度必须更高(在某些情况下,更高)。

 
但是设置坩埚可能会失败。坩埚可能不够热,无法熔化和蒸发钛。过度填充坩埚也可能对工艺有害。钛可能会爬出坩埚壁并与加热器发生反应,导致其失效。
 
加热器/坩埚设置的一个缺点是液态钛是一种通用溶剂。换句话说,它与几乎所有坩埚材料发生反应并破坏。钛一旦通过坩埚扩散,也会腐蚀加热器。加热器/坩埚选项比钨舟选项成本更高。如果材料没有达到蒸发的适当温度,它可能会在第一次运行期间甚至之前失败。坩埚应存放在阴凉干燥的地方,并始终用手套或镊子处理。
发表时间:2022-03-20 11:03